Zaawansowane czujniki chemiczne
Zrozumienie, w jaki sposób chemikalia zmieniają się w czasie podczas spalania, jest bardzo przydatne przy opracowywaniu przemysłowych procesów termicznych. Aktualna technologia sensoryczna nie jest wystarczająco czuła, by umożliwiać pomiar wielu sygnatur chemicznych na raz, i nie pozwala na uzyskanie dobrej dokładności na przestrzeni czasu. Zespół projektu ASHTCSCS (Absorption spectroscopy and hyperspectral tomography based on coherent supercontinuum source), finansowanego ze środków UE, wykorzystał technologię lasera supercontinuum do zbudowania urządzenia, które potrafi mierzyć wiele sygnatur, a także temperaturę, z częstotliwością tysięcy razy na sekundę. Laser supercontinuum to ekstremalnie silna wiązka lasera, którą uzyskuje się poprzez poszerzenie widma normalnej wiązki. Naukowcy zaprojektowali urządzenie o dwóch trybach: jednym dla sytuacji, w których ważna jest dokładność na przestrzeni czasu, oraz drugim dla sytuacji, gdy ważne jest wykrywanie nieregularności. W ramach projektu ASHTCSCS opracowano metody i algorytmy dla drugiej metody, zwanej spektroskopią tomograficzną. Oprócz tych praktycznych ustaleń, uczeni opracowali nową teorię spektroskopii tomograficznej, aby wyjaśnić wyniki prac eksperymentalnych. Naukowcy z Niemiec zbudowali prototypowe urządzenie, które wykorzystuje oba tryby działania, i przetestowali je z powodzeniem w laboratorium. Dzięki urządzeniu uzyskano największą w historii rozdzielczość w spektroskopii chemicznej. Rozwiązania te są już wykorzystywane przez firmę budującą czujniki gazu i przemysłowe systemy sterowania. Aktualnie przygotowywane są także inne zastosowania komercyjne i przemysłowe tej technologii.
Słowa kluczowe
Czujnik chemiczny, sygnatury chemiczne, spektroskopia, tomografia, laser supercontinuum
